JP5363403B2 - モータ - Google Patents

Description

本発明は、平角導線を用いた分布巻きコイルとステータコアとを備えるステータと、中心軸を備えるロータとを有するモータに関する。

例えば、断面が約１ｍｍ×約１０ｍｍの平角導線を用いた分布巻きコイルを、ステータコアのスロット内に挿入して組み付けることは、丸細線と違って平角導線が強い剛性を持ち、変形しにくいため、困難であった。その問題を解決するために、色々な提案がなされている。
特許文献１においては、ティースの周りに形成されたスロット内に、導線を巻回したコイルを、径方向の内側から外側に向かって挿入するときに、挿入しやすくするため、導線の幅やコイル傾斜角度を工夫することが提案されている。
一方、特許文献２においては、スロット内に挿入される導線を重ね巻きしてコイルを構成し、それを挿入治具に装着し、挿入治具をステータコア内に配置し、挿入治具からステータコアのスロットに、コイルを挿入する方法が開示されている。
また、特許文献３には、分布巻きコイルにおいて、挿入する先端部を軸心側に折り曲げることが開示されている。

特開2002-051489号公報 特開2008-167567号公報 国際公開WO 92/01327

しかしながら、従来のステータコアへコイルを挿入する方法には、次のような問題があった。
すなわち、特許文献１のように、各ティースに対して、各別にコイルを挿入する方法では、ティース数に応じた回数の挿入を行わなければならず、挿入に時間がかかる問題があった。また、挿入装置が複雑化し、大型化する問題があった。
また、特許文献２のように、挿入治具を用いた場合には、挿入はうまくいったとしても、挿入治具内で弾性変形されていたコイルをスロット内に挿入した後で、コイルがスプリングバックにより変形し、導線の一部がスロットから外に飛び出す問題があった。

特許文献１、２の技術では、いずれも、ティース・スロットに対して、径方向の内側から外側に向かって、コイルを挿入するものであるから、上記問題が発生するのであり、コイルを軸心方向からスロット内に挿入できれば、上記問題を解決できるということに、本出願人は思い至った。
しかし、集中巻きのコイルならば、挿入する先端部を軸心側に折り曲げれば、残りの部分をスロット内に挿入することは容易であるが、分布巻きコイルでは、折り曲げる部分の形状が複雑であり、折り曲げること自体が困難であるという問題があった。
集中巻きコイルで、挿入する先端部を折り曲げる技術として、特許文献３の技術が開示されているが、特許文献３の技術では、折り曲げ箇所の異なる複数の導体を、個別に製造して、組み合わせていくため、製造に時間がかかり、コストが高い問題があった。

本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであり、平角導線を用いた分布巻きコイルを軸心方向から容易にスロット内に挿入できる低コストのモータを提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明のモータ、及びモータ製造方法は、次のような構成を有している。
（１）平角導線を用いた分布巻きコイルとステータコアとを備えるステータと、中心軸を備えるロータとを有するモータであって、コイルの一端のコイルエンド部Ａが、ステータコアのスロット内導線部に対して、ロータ側に折り曲げられていること、一端のコイルエンド部Ａが、ステータコアの内周面よりロータの軸心側に位置すること、一端のコイルエンド部、及び他端のコイルエンド部が、複数の前記平角導線をフラットワイズ方向に重ね巻きしたものであること、を特徴とする。
（２）（１）に記載するモータにおいて、前記一端のコイルエンド部が、同心円状の半円を形成していること、前記他端のコイルエンド部が、同心円状の半円を形成していること、を特徴とする。
（３）（１）または（２）に記載するモータにおいて、前記一端のコイルエンド部Ａでは、隣り合うスロットに配置される複数の前記平角導線が、前記ロータの径方向に重ね合わされていること、他端のコイルエンド部Ｂでは、隣り合うスロットに配置される複数の前記平角導線が、前記ロータの軸心方向に重ね合わされていること、を特徴とする。

（４）平角導線を用いた分布巻きコイルを備えるステータと、中心軸を備えるロータとを有するモータのモータ製造方法であって、分布巻きコイルの一端のコイルエンド部Ａを、スロット内導線部に対して、ロータ側に折り曲げる折り曲げ工程と、分布巻きコイルを、ステータのスロットに対して、軸心方向から挿入する挿入工程と、を有すること特徴とする。
（５）（４）に記載するモータにおいて、前記折り曲げ工程の前に、前記平角導線を、フラットワイズ部を接触させながら重ね巻きする重ね巻き工程を有すること、前記折り曲げ工程の直後に、前記重ね巻きされた前記平角導線を２つのスロット内導線部を形成するように拡げる拡張工程を有すること、を特徴とする。

次に、本発明に係るモータ、及びモータ製造方法の作用及び効果について説明する。
（１）平角導線を用いた分布巻きコイルとステータコアとを備えるステータと、中心軸を備えるロータとを有するモータであって、コイルの一端のコイルエンド部Ａが、ステータコアのスロット内導線部に対して、ロータ側に折り曲げられていること、一端のコイルエンド部Ａが、ステータコアの内周面よりロータの軸心側に位置すること、一端のコイルエンド部、及び他端のコイルエンド部が、複数の平角導線をフラットワイズ方向に重ね巻きしたものであること、
を特徴とするので、一端のコイルエンド部Ａ側を先頭として、ステータのスロットに対して、軸心側からコイルを挿入しようとするときに、一端のコイルエンドＡは、ステータコアの内周面の内側を通過するため、コイルを軸心方向からスロット内に容易に挿入することができる。挿入するときに、コイルを弾性変形させることがないので、スプリングバックにより、コイルの一部がスロット内から飛び出すことがない。また、複数の平角導線をフラットワイズ方向に重ね巻きしたものを、重ね巻きした状態で複数本同時に折り曲げるため、製造工程を単純化でき、コストを低減することができる。

（２）（１）に記載するモータにおいて、前記一端のコイルエンド部が、同心円状の半円を形成していること、前記他端のコイルエンド部が、同心円状の半円を形成していること、を特徴し、（４）平角導線を用いた分布巻きコイルを備えるステータと、中心軸を備えるロータとを有するモータのモータ製造方法であって、分布巻きコイルの一端のコイルエンド部Ａを、スロット内導線部に対して、ロータ側に折り曲げる折り曲げ工程と、分布巻きコイルを、ステータのスロットに対して、軸心方向から挿入する挿入工程と、を有すること特徴とするので、単純な折り曲げ作業のみで、コイルの一端のコイルエンド部Ａを折り曲げることができる。

（３）（１）または（２）に記載するモータにおいて、前記一端のコイルエンド部では、隣り合うスロットに配置される複数の前記平角導線が、前記ロータの径方向に重ね合わされていること、他端のコイルエンド部Ｂでは、隣り合うスロットに配置される複数の前記平角導線が、前記ロータの軸心方向に重ね合わされていること、を特徴とするので、コイルエンド部Ａでは、隣のスロットに配置された導線との干渉を回避するために、軸心方向に変形させる必要がなく、余分な変形を必要としないため、製造工程を簡略化してコストダウンを図ることができる。

（４）平角導線を用いた分布巻きコイルを備えるステータと、中心軸を備えるロータとを有するモータのモータ製造方法であって、分布巻きコイルの一端のコイルエンド部Ａを、スロット内導線部に対して、ロータ側に折り曲げる折り曲げ工程と、分布巻きコイルを、ステータのスロットに対して、軸心方向から挿入する挿入工程と、を有し、前記折り曲げ工程の前に、前記平角導線を、フラットワイズ部を接触させながら重ね巻きする重ね巻き工程を有すること、前記折り曲げ工程の直後に、前記重ね巻きされた前記平角導線を２つのスロット内導線部を形成するように拡げる拡張工程を有すること、を特徴とするので、折り曲げ部を形成すると共に、２箇所のスロット内に挿入される導線部を容易に成形することができる。

基準ユニット１１の斜視図である。 基準ユニット１１の正面図である。 基準ユニット１１の平面図である。 基準ユニット１１の右側面図である。 基準ユニット１１の製造工程のうち、巻取り工程を示す図である。 基準ユニット１１の製造工程のうち、折り曲げ工程を示す第1図である。 基準ユニット１１の製造工程のうち、折り曲げ工程を示す第２図である。 基準ユニット１１の製造工程のうち、折り曲げ工程を示す第３図である。 基準ユニット１１の製造工程のうち、拡張工程を示す第1図である。 基準ユニット１１の製造工程のうち、拡張工程を示す第２図である。 基準ユニット１１の製造工程のうち、拡張工程を示す第３図である。 基準ユニット１１をステータコア１３に挿入する挿入工程を示す第1図である。 コイル籠１２の全体を示す図である。 コイル籠１２の全体を示す平面図である。 コイル籠１２の正面図である。 基準ユニット１１をステータコア１３に挿入する挿入工程を示す第1図である。 基準ユニット１１をステータコア１３に挿入する挿入工程を示す第２図である。 基準ユニット１１をステータコア１３に挿入する挿入工程を示す第３図である。 基準ユニット１１をステータコア１３に挿入する挿入工程を示す第４図である。 ロータ４２をステータ１０に挿入する挿入工程を示す第1図である。 ロータ４２をステータ１０に挿入する挿入工程を示す第２図である。

次に、本発明の一実施形態のモータ、及びモータ製造方法について図面を参照して説明する。
図１に、５本の平角導線を同時に成形した基準ユニット１１の斜視図を示す。図２に、図１の基準ユニット１１の正面図を示し、図３に図１を上から見た平面図を示し、図４に図１の右側面図を示す。
基準ユニット１１は、スロット内に配置されるスロット内導線部ＳＡ、スロット内導線部ＳＢを備える。
図１に示すように、スロット内導線部ＳＡは、５本の平角導線が長辺面（フラットワイズ面)を接触させて重ね合わされたもので、第１スロット内導線部ＳＡ１、第２スロット内導線部ＳＡ２、第３スロット内導線部ＳＡ３、第４スロット内導線部ＳＡ４、及び第５スロット内導線部ＳＡ５の集合体を示している。また、図４に示すように、スロット内導線部ＳＢは、５本の平角導線が長辺面（フラットワイズ面)を接触させて重ね合わされたもので、第１スロット内導線部ＳＢ１、第２スロット内導線部ＳＢ２、第３スロット内導線部ＳＢ３、第４スロット内導線部ＳＢ４、及び第５スロット内導線部ＳＢ５の集合体を示している。

図１の上側に位置するコイルエンド部の中央には、上側同心円部Ｇが形成されている。図４に示すように、上側同心円部Ｇは、第２同心円部Ｇ２、第３同心円部Ｇ３、第４同心円部Ｇ４、及び第５同心円部Ｇ５の４本の平角導線の集合体である。第１同心円部が含まれていないのは、後で説明する傾斜部ＥＡ１が端子Ｍとして、外部に突出しているためである。
スロット内導線部ＳＡの上端には、折り曲げ部ＩＡが形成されている。平角導線は、折り曲げ部ＩＡで、図２に示すように、上側同心円部Ｇの方向に折り曲げられている。上側同心円部Ｇとスロット内導線部ＳＡとの間には、傾斜部ＥＡが形成されている。折り曲げ部ＩＡは、図３に示すように、５本の平角導線の折り曲げ部ＩＡ１、ＩＡ２、ＩＡ３、ＩＡ４、ＩＡ５の集合体を示している。傾斜部ＥＡは、図１、図４に示すように、５本の平角導線の傾斜部ＥＡ１、ＥＡ２、ＥＡ３、ＥＡ４、ＥＡ５の集合体を示している。
傾斜部ＥＡにおいては、５本の平角導線が、図４に示すように、スロット内導線ＳＡと同様に、径方向（図４の左右方向）に重ね合わされている。

スロット内導線部ＳＢの上端には、折り曲げ部ＩＢが形成されている。平角導線は、折り曲げ部ＩＢで、図２に示すように、上側同心円部Ｇの方向に折り曲げられている。上側同心円部Ｇとスロット内導線部ＳＢとの間には、傾斜部ＥＢが形成されている。折り曲げ部ＩＢは、図３に示すように、５本の平角導線の折り曲げ部ＩＢ１、ＩＢ２、ＩＢ３、ＩＢ４、ＩＢ５の集合体を示している。傾斜部ＥＢは、図４に示すように、５本の平角導線の傾斜部ＥＢ１、ＥＢ２、ＥＢ３、ＥＢ４、ＥＢ５の集合体を示している。
傾斜部ＥＢにおいては、５本の平角導線が、図４に示すように、スロット内導線ＳＢと同様に、径方向（図４の左右方向）に重ね合わされている。

図４に示すように、傾斜部ＥＡの最内周部に位置するＥＡ１の端子Ｍは、折り曲げられて外部に突出している。また、傾斜部ＥＢの最外周に位置するＥＢ５の端子Ｎは、折り曲げられて外部に突出している。
スロット内導線部ＳＡの下端には、折り曲げ部ＪＡが形成されている。平角導線は、折り曲げ部ＪＡで、図３に示すように、９０度内周側（図の左方向）に折り曲げられている。折り曲げ部ＪＡは、図４示すように、５本の平角導線の折り曲げ部ＪＡ１、ＪＡ２、ＪＡ３、ＪＡ４、ＪＡ５の集合体を示している。
また、スロット内導線部ＳＢの下端には、折り曲げ部ＪＢが形成されている。平角導線は、折り曲げ部ＪＢで、図３に示すように、９０度内周側（図の左方向）に折り曲げられている。図４に示すように、５本の平角導線の折り曲げ部ＪＢ１、ＪＢ２、ＪＢ３、ＪＢ４、ＪＢ５の集合体を示している。

内周側先端部には、下側同心円部Ｈが形成されている。図２に示すように、折り曲げ部ＪＡと下側同心円部Ｈとの間には、水平部ＦＡが形成されている。折り曲げ部ＪＢと下側同心円部Ｈとの間には、水平部ＦＢが形成されている。
下側同心円部Ｈは、図４に示すように、５本の平角導線の下側同心円部Ｈ１、Ｈ２、Ｈ３、Ｈ４、Ｈ５の集合体を示している。
水平部ＦＡは、図２に示すように、５本の平角導線の水平部ＦＡ１、ＦＡ２、ＦＡ３、ＦＡ４、ＦＡ５の集合体を示している。ここで、水平部ＦＡにおいては、５本の平角導線の水平部は、図２に示すように、軸心方向（図２の上下方向）に重ね合わされている。
また、水平部ＦＢは、図２に示すように、５本の平角導線の水平部ＦＢ１、ＦＢ２、ＦＢ３、ＦＢ４、ＦＢ５の集合体を示している。ここで、水平部ＦＢにおいては、５本の平角導線の水平部は、図２に示すように、軸心方向（図２の上下方向）に重ね合わされている。

次に、基準ユニット１１の製造方法を説明する。基準ユニット１１の製造方法は、巻取り工程、折り曲げ工程、及び拡張工程を有している。
図５に、基準ユニット１１の製造工程のうち、巻取り工程を示す。
断面が平べったい三角形状の金型１９が、中心軸１９ａを中心に回転可能に設けられている。
金型１９に平角導線２０の先端２０ａを固定し、金型１９を、中心軸１９ａを中心に矢印Ｐで示す方向に回転させ、平角導線２０を５周金型１９に巻きつける。このとき、平角導線２０は、フラットワイズ方向に巻き重ねられる。すなわち、断面が約１ｍｍ×約１０ｍｍの平角導線の約１０ｍｍの長辺を重ね合わせて巻き重ねている。

次に、折り曲げ工程について説明する。
図６に、基準ユニット１１の製造工程のうち、折り曲げ工程の第1工程を示し、図７に第2工程を示し、図８に第3工程を示す。
巻取り工程で、５周分巻き取った平角導線２０を金型１９から外して、図５に示す位置にセットする。この状態で、三角形状の平角導線２０の最も短い短辺２０ｂが治具２２に接している。２番目に短い中辺２０ｃの全長に渡って平行に治具２１が配置されている。一番長い長辺２０ｄの中央付近に治具２３が配置されている。
次に、図６に示すように、治具２１が中辺２０ｃに接する位置まで、平行に移動する。同時に、治具２３が、中辺２０ｄの折り曲げ部２０ｅに当接する。同時に治具２２が、短辺２０ｂを時計方向に回転させ、平角導線２０を折り曲げ部２０ｅで折り曲げる。
そして、図８に示すように、中辺２０ｃと短辺２０ｂが直角（９０度）を成すまで、平角導線２０を折り曲げる。

次に、拡張工程を説明する。
図９に、基準ユニット１１の製造工程のうち、拡張工程の第1図を示す。図１０に、拡張工程の第２図を示す。図１１に、図９の側面図を示す。
図９及び図１１に示すように、上側同心円部Ｇ（５本の平角導線）を、一対のチャック爪３３（３３Ａ、３３Ｂ）が把持する。下側同心円部Ｈ（５本の平角導線）は、一対のガイド爪４０（４０Ａ、４０Ｂ）に固定される。スロット内導線部ＳＡ（５本の平角導線）は、一対のチャック爪３２（３２Ａ、３２Ｂ）に把持される。スロット内導線部ＳＢ（５本の平角導線）は、一対のチャック爪３１（３１Ａ、３１Ｂ）に把持される。
ここで、一対のチック爪３２（３２Ａ、３２Ｂ）、及び一対のチャック爪３１（３１Ａ、３１Ｂ）は、中心軸３４を中心に各別に回転可能に保持されている。ベース板３６は、２本のガイド棒３８の先端に固定されている。２本のガイド棒３８は、固定された固定部３９に摺動可能に保持されている。固定部３９の両側には、一対のエアシリンダ３７の本体が固設されている。また、ベース板３６には、一対のエアシリンダ３７のロッド先端が連結されており、エアシリンダ３７の駆動により、ガイド棒３８及びベース板３６は、固定部３９に対して摺動する。ベース板３６には、一対のリンク機構３５Ａ、３５Ｂが付設され、リンク機構３５Ａは、チック爪３２のベース板に接続され、リンク機構３５Ｂは、チャック爪３１のベース板に接続している。

この構成により、図９に示すように、平角導線２０を各々把持した状態で、エアシリンダ３７を駆動する。これにより、ベース板３６が摺動して、図１０の位置に来ると、一対のチック爪３２（３２Ａ、３２Ｂ）は、スロット内導線部ＳＡを把持したまま、図１０において、時計回りに回転し、スロット内導線部ＳＡを、上側同心円部Ｇ及び下側同心円部Ｈに対して、時計回りの所定の位置まで塑性変形させる。
同時に、一対のチック爪３１（３１Ａ、３１Ｂ）は、スロット内導線部ＳＢを把持したまま、図１０において、反時計回りに回転し、スロット内導線部ＳＢを、上側同心円部Ｇ及び下側同心円部Ｈに対して、反時計回りの所定の位置まで塑性変形させる。
次に、端子Ｍ及び端子Ｎを折り曲げて塑性変形させる。これにより、基準ユニット１１が完成する。

次に、製造された基準ユニットを複数重ね合わせる。
図１２に、６個の基準ユニット１１であるＵ相第１基準ユニットＵ１、Ｕ相の第２基準ユニットＵ２、Ｖ相の第１基準ユニットＶ１、Ｖ相の第２基準ユニットＶ２、Ｗ相の第１基準ユニットＷ１、Ｗ相の第２基準ユニットＷ２を重ね合わせた状態を斜視図で示す。第１基準ユニットと第２基準ユニットのスロット内導線部が１つのティースの両側に挿入されるため、６個の基準ユニット１１が１つの単位となる。
基準ユニットＵ１、Ｕ２、Ｖ１、Ｖ２、Ｗ１、Ｗ２の傾斜部Ｕ１ＥＢ、Ｕ２ＥＢ、Ｖ１ＥＢ、Ｖ２ＥＢ、Ｗ１ＥＢ、Ｗ２ＥＢにおいては、５本の平角導線（ＥＢ１〜ＥＢ５）が、ステータコア１３（ロータ）の径方向に重ね合わされている。

Ｕ相の第２基準ユニットＵ２の傾斜部Ｕ２ＥＢは、Ｕ相の第１基準ユニットの傾斜部Ｕ１ＥＢに対して、軸心方向で下側（ステータコア１３の方向）に重ね合わされている。同様に、Ｖ相第１基準ユニットＶ１の傾斜部Ｖ１ＥＢは、Ｕ相の第２基準ユニットＵ２の傾斜部Ｕ２ＥＢの軸心方向の下側に重ね合わされている。
すなわち、隣り合うスロット内に配置される基準ユニットＵ１、Ｕ２、Ｖ１、Ｖ２、Ｗ１、Ｗ２においては、傾斜部Ｕ１ＥＢ、Ｕ２ＥＢ、Ｖ１ＥＢ、Ｖ２ＥＢ、Ｗ１ＥＢ、Ｗ２ＥＢは、時計回りで、順次直前の傾斜部ＥＢの軸心方向で下側に位置して重ね合わされている。

基準ユニットＵ１、Ｕ２、Ｖ１、Ｖ２、Ｗ１、Ｗ２の傾斜部Ｕ１ＥＡ、Ｕ２ＥＡ、Ｖ１ＥＡ、Ｖ２ＥＡ、Ｗ１ＥＡ、Ｗ２ＥＡにおいては、５本の平角導線（ＥＡ１〜ＥＡ５）が、ステータコア１３（ロータ）の径方向に重ね合わされている。
Ｕ相の第２基準ユニットＵ２の傾斜部Ｕ２ＥＡは、Ｕ相の第１基準ユニットの傾斜部Ｕ１ＥＡに対して、軸心方向で４上側（ステータコア１３と反対方向）に重ね合わされている。同様に、Ｖ相第１基準ユニットＶ１の傾斜部Ｖ１ＥＡは、な相の第２基準ユニットＵ２の傾斜部Ｕ２ＥＡの軸心方向の上側に重ね合わされている。
すなわち、隣り合うスロット内に配置される基準ユニットＵ１、Ｕ２、Ｖ１、Ｖ２、Ｗ１、Ｗ２においては、傾斜部Ｕ１ＥＡ、Ｕ２ＥＡ、Ｖ１ＥＡ、Ｖ２ＥＡ、Ｗ１ＥＡ、Ｗ２ＥＡは、時計回りで、順次直前の傾斜部ＥＢの軸心方向で上側に位置して重ね合わされている。

基準ユニットＵ１、Ｕ２、Ｖ１、Ｖ２、Ｗ１、Ｗ２の水平部ＵＦＢ１、Ｕ２ＦＢ、Ｖ１ＦＢ、Ｖ２ＦＢ、Ｗ１ＦＢ、Ｗ２ＦＢにおいては、５本の平角導線（ＦＢ１〜ＦＢ５）が、ステータコア１３（ロータ）の軸心方向に重ね合わされている。
Ｕ相の第２基準ユニットＵ２の水平部Ｕ２ＦＢは、Ｕ相の第１基準ユニットＵ１の水平部Ｕ１ＦＢに対して、径方向で時計回りに外周の位置で重ね合わされている。Ｖ相の基準ユニットＶ１の水平部Ｖ１ＦＢは、Ｕ相の第２基準ユニットＵ２の水平部Ｕ２ＦＢに対して、径方向で時計回りに外周の位置で重ね合わされている。
すなわち、図１２に示すように、隣り合うスロット内に配置される基準ユニットＵ１、Ｕ２、Ｖ１、Ｖ２、Ｗ１、Ｗ２においては、水平部Ｕ１Ｂ１、Ｕ２ＦＢ、Ｖ１ＦＢ、Ｖ２ＦＢ、Ｗ１ＦＢ、Ｗ２ＦＢは、時計回りで、順次直前の水平部ＦＢの径方向で時計回りに外周の位置で重ね合わされている。

基準ユニットＵ１、Ｕ２、Ｖ１、Ｖ２、Ｗ１、Ｗ２の水平部Ｕ１ＦＡ、Ｕ２ＦＡ、Ｖ１ＦＡ、Ｖ２ＦＡ、Ｗ１ＦＡ、Ｗ２ＦＡにおいては、５本の平角導線（ＦＡ１〜ＦＡ５）が、ステータコア１３（ロータ）の軸心方向に重ね合わされている。
Ｕ相の第２基準ユニットＵ２の水平部Ｕ２ＦＡは、Ｕ相の第１基準ユニットＵ１の水平部Ｕ１ＦＡに対して、径方向で時計回りに内周の位置で重ね合わされている。Ｖ相の基準ユニットＶ１の水平部Ｖ１ＦＡは、Ｕ相の第２基準ユニットＵ２の水平部Ｕ２ＦＡに対して、径方向で時計回りに内周の位置で重ね合わされている。
すなわち、図１２に示すように、隣り合うスロット内に配置される基準ユニットＵ１、Ｕ２、Ｖ１、Ｖ２、Ｗ１、Ｗ２においては、水平部Ｕ１ＦＡ、Ｕ２ＦＡ、Ｖ１ＦＡ、Ｖ２ＦＡ、Ｗ１ＦＡ、Ｗ２ＦＡは、時計回りで、順次直前の水平部ＦＢの径方向で時計回りに内周の位置で重ね合わされている。

上側同心円部Ｕ１Ｇ、Ｕ２Ｇ、Ｖ１Ｇ、Ｖ２Ｇ、Ｗ１Ｇ、Ｗ２Ｇは、径方向に順次整列している。
下側同心円部Ｕ１Ｈ、Ｕ２Ｈ、Ｖ１Ｈ、Ｖ２Ｈ、Ｗ１Ｈ、Ｗ２Ｈは、径方向に順次整列している。

基準ユニット１１を２４個重ね合わせると、半円形状となる。これらを２組製造して、合体させることにより、４８個の基準ユニット１１を重ね合わせた円形状のコイル籠１２が完成する。
基準ユニット１１が、４８個重ね合わされたコイル籠１２の構成を、図１３に斜視図で示す。コイル籠１２の平面図（図１３上から見た図）を図１４に示す。コイル籠１２の正面図を図１５に示す。本実施の形態のモータのステータのステータコアは、４８個のスロット、４８個のティースを有している。
各基準ユニット１１は、２個のスロット内導線部ＳＡ、ＳＢを有しており、スロット内導線部ＳＡとスロット内導線部ＳＢとは、図４に示すように、径方向（図４の上下方向）で５本の平角導線の厚み分ずれて位置している。

図１４に示すように、Ｕ相の第１基準ユニットＵ１、Ｕ相の第２基準ユニットＵ２、Ｖ相の第１基準ユニットＶ１、Ｖ相の第２基準ユニットＶ２、Ｗ相の第１基準ユニットＷ１、Ｗ相の第２基準ユニットＷ２が順次重ね合わされている。続いて、Ｕ相の２つの基準ユニット、Ｖ相の２つの基準ユニット、Ｗ相の２つの基準ユニットが順次重ね合わされて、最後は、Ｕ相の第１５基準ユニットＵ１５、Ｕ相の第１６基準ユニット、Ｖ相の第１５基準ユニットＶ１５、Ｖ相の第１６基準ユニットＶ１６、Ｗ相の第１５基準ユニットＷ１５、Ｗ相の第１６基準ユニットＷ１６で終わる。Ｕ、Ｖ、Ｗの３相で各１６個の基準ユニット１１を有するため、合計４８個の基準ユニット１１を有している。
１つのスロット内には、１組５本の平角導線が、２組（計１０本）挿入されている。

次に、コイル籠１２をステータコア１３に挿入する方法について説明する。図１６に、コイル籠１２の下側部をステータコア１３に半分ほど挿入した状態を示す。図１６では、コイル籠１２の全体を記載すると、わかりにくくなるため、コイル籠１２の一部である６組の基準ユニットＵ１、Ｕ２、Ｖ１、Ｖ２、Ｗ１、Ｗ２（図７に示すものと同じ。）のみを記載している。ここでは、コイル籠１２の一部である６組の基準ユニットＵ１、Ｕ２、Ｖ１、Ｖ２、Ｗ１、Ｗ２の挿入作用について説明するが、コイル籠１２全体もここでの説明と同じ挿入作用である。また、インシュレータの記載を省略しているが、コイル籠１２を挿入する前に、ステータコア１３の各スロット部Ｓにインシュレータを装着しておくと良い。
図１６に示すように、下側同心円部Ｕ１Ｈ、Ｕ２Ｈ、Ｖ１Ｈ、Ｖ２Ｈ、Ｗ１Ｈ、Ｗ２Ｈ、水平部ＵＦＢ１、Ｕ２ＦＢ、Ｖ１ＦＢ、Ｖ２ＦＢ、Ｗ１ＦＢ、Ｗ２ＦＢ、及び水平部Ｕ１ＦＡ、Ｕ２ＦＡ、Ｖ１ＦＡ、Ｖ２ＦＡ、Ｗ１ＦＡ、Ｗ２ＦＡは、ステータコア１３のティース１３ａ先端の内周面１３ｂよりも、ステータ１３の中心線側に位置している。

したがって、スロット内導線部Ｕ１ＳＢ、Ｕ２ＳＢ、Ｖ１ＳＢ、Ｖ２ＳＢ、Ｗ１ＳＢ、Ｗ２ＳＢ、及びスロット内Ｕ１ＳＡ、Ｕ２ＳＡ、Ｖ１ＳＡ、Ｖ２ＳＡ、Ｗ１ＳＡ、Ｗ２ＳＡを、図１６の上側からステータ１３の中心軸の軸心方向に下向きに、第１スロットＳ１から第１２スロットＳ１２に挿入するときに、下側同心円部Ｈ、水平部ＦＢ、及び水平部ＦＡがステータコア１３と干渉することがないため、コイル籠１２をステータコア１３のスロットＳに挿入することができる。
ここで、例えば、第１スロットＳ１の外周側（奥側）に、Ｕ相の第１基準ユニットＵ１の５本のスロット内導線部Ｕ１ＳＢ（ＳＢ１〜ＳＢ５）が挿入される。もう一方のスロット内導線Ｕ１ＳＡ（ＳＡ１〜ＳＡ５）は、第７スロットＳ７の内周側（手前側）に挿入される。

第１スロットＳ１の内周側には、図示しないＵ相の第１６基準ユニットＵ１６の５本のスロット内導線部Ｕ１６ＳＢ（ＳＢ１〜ＳＢ５）が挿入される。これにより、第１スロットには、スロット内導線部Ｕ１ＳＡとスロット内導線部Ｕ１６ＳＢの計１０本の平角導線が挿入される。
同様に、第７スロットＳ７の外周側には、図示しないＵ相の第３基準ユニットＵ３の５本のスロット内導線部Ｕ３ＳＢ（ＳＢ１〜ＳＢ５）が挿入される。これにより、第７スロットには、スロット内導線部Ｕ１ＳＡ（ＳＡ１〜ＳＡ５）と、スロット内導線部Ｕ３ＳＢ（ＳＢ１〜ＳＢ５）の計１０本の平角導線が挿入される。

図１７に、コイル籠１２がステータコア１３に対して、所定の位置まで挿入された状態を示す。図１８に、図１７を、ステータコア１３を上方向から軸心に沿って見た平面図を示す。図１９に、図１８の正面図を示す。
図１８においては、端子Ｎは、端子Ｍの下側に位置しており、見えない。図１８で、端子Ｕ１Ｎが見えているのは、Ｕ１６Ｍを省略して記載しているからである。
図１９に示すように、下側同心円部Ｈ、水平部ＦＢ、及び水平部ＦＡの位置が、ステータコア１３の端面から距離を設けてあるのは、ロータとの電磁気的な影響を回避するためである。
図１７には、コイル籠１２の一部のみを示しているが、図１７の状態まで、コイル籠１２が挿入されることにより、ステータコア１３へのコイル籠１２の組立が完了する。その後、スロットＳ内にスロット内導線部ＳＡ、ＳＢが挿入されている状態における空間部に、伝熱性能に優れた樹脂をモールドする。また、端子Ｍ、ＮをＵ相、Ｖ相、Ｗ相毎に順次バスバーで接続する。これにより、ステータ１０が完成する。

次に、完成したステータ１０にモータのロータ４２を組み付ける方法を説明する。
図２０に、ステータ１０の中央断面図を示す。ステータコア１３にコイル籠１２が組み込まれている。この状態で、ステータ１０の図２０の上側では、ステータコア１３のティース１３ａの内周面１３ｂより内側には、コイル籠１２は、存在しない。一方、ステータ１０の図２０の下側では、コイル籠１２の折り曲げ部である下側同心円部Ｈ、水平部ＦＡ、及び水平部ＦＢが、ステータコア１３のティース１３ａの内周面１３ｂより内側に位置している。
一方、モータのロータ４２は、中心軸４１の外周にロータ部４３が形成されている。
ロータ４２は、ステータ１０の下側から挿入することはできないが、ステータの上側から軸心に沿って挿入することが可能である。ロータ４２をステータ１０に挿入した状態を図２１に示す。
図２１に示すように、ロータ４２の中心軸４１は、コイル籠１２の下側同心円部Ｈの内周面で形成される中心孔から外に突出している。

以上詳細に説明したように、本実施例のモータによれば、平角導線を用いた分布巻きコイルであるコイル籠１２とステータコア１３とを備えるステータ１０と、中心軸４１を備えるロータ４２とを有するモータであって、コイル籠１２の一端のコイルエンド部が、ステータコアのスロット内導線部ＳＡ、ＳＢに対して、ロータ側に折り曲げられている折曲げ部ＪＡ、ＪＢを有すること、一端のコイルエンド部である下側同心円部Ｈ、水平部ＦＡ、及び水平部ＦＢが、ティース１３ａの内周面１３ｂよりロータの軸心側に位置すること、一端のコイルエンド部、及び他端のコイルエンド部が、５本の平角導線をフラットワイズ方向に重ね巻きしたものであること、を特徴とするので、一端のコイルエンド部側を先頭として、ステータコア１３のスロットＳに対して、軸心側からコイル籠１２を挿入しようとするときに、一端のコイルエンド部である下側同心円部Ｈ、水平部ＦＡ、及び水平部ＦＢは、ティース１３ａの内周面１３ｂの内側を通過するため、コイル籠１２を軸心方向からスロットＳ内に容易に挿入することができる。挿入するときに、コイル籠１２を弾性変形させることがないので、スプリングバックにより、コイル籠１２の一部がスロットＳ内から飛び出すことがない。また、複数の平角導線をフラットワイズ方向に重ね巻きしたものを、重ね巻きした状態で複数本同時に折り曲げるため、製造工程を単純化でき、コストを低減することができる。

また、一端のコイルエンド部、及び他端のコイルエンド部が、５本の平角導線をフラットワイズ方向に重ね巻きしたものであること、一端のコイルエンド部が、同心円状の半円（下側同心円部Ｈ）を形成していること、他端のコイルエンド部が、同心円状の半円（上側同心円部Ｇ）を形成していること、を特徴し、かつ、平角導線を用いた分布巻きコイルを備えるステータ１０と、中心軸４１を備えるロータ４２とを有するモータのモータ製造方法であって、分布巻きコイルの一端のコイルエンド部を、スロット内導線部に対して、ロータ４２側に折り曲げる折り曲げ工程と、分布巻きコイルを、ステータコア１３のスロットＳに対して、軸心方向から挿入する挿入工程と、を有すること特徴とするので、単純な折り曲げ作業のみで、コイル籠１２の一端のコイルエンド部を折り曲げることができる。

また、一端のコイルエンド部の水平部ＦＡ、ＦＢでは、隣り合うスロットＳに配置される各５本の平角導線が、ロータの径方向に重ね合わされていること、他端のコイルエンド部の傾斜部ＥＡ、ＥＢでは、隣り合うスロットＳに配置される各５本の平角導線が、ロータの軸心方向に重ね合わされていること、を特徴とするので、コイルエンド部では、隣のスロットＳに配置された導線との干渉を回避するために、軸心方向に変形させる必要がなく、余分な変形を必要としないため、製造工程を簡略化してコストダウンを図ることができる。

また、平角導線を用いた分布巻きコイルを備えるステータ１０と、中心軸４１を備えるロータ４２とを有するモータのモータ製造方法であって、分布巻きコイルの一端のコイルエンド部を、スロット内導線部ＳＡ、ＳＢに対して、ロータ４２側に折り曲げる折り曲げ工程と、分布巻きコイルを、ステータコア１３のスロットＳに対して、軸心方向から挿入する挿入工程と、を有し、折り曲げ工程の前に、平角導線２０を、フラットワイズ部を接触させながら重ね巻きする重ね巻き工程を有すること、折り曲げ工程の直後に、重ね巻きされた平角導線を２つのスロット内導線部ＳＡ、ＳＢを形成するように拡げる拡張工程を有すること、を特徴とするので、折り曲げ部を形成すると共に、２箇所のスロットＳ内に挿入されるスロット内導線部ＳＡ、ＳＢを容易に成形することができる。

なお、本発明のモータ、及びモータ製造方法は、上記実施例に限定されることなく、色々な応用が可能である。
例えば、本実施例では、スロットＳが４８個あるモータについて説明したが、スロットＳの数は変更しても良い。

１０ ステータ
１１ 基準ユニット
１２ コイル籠
１３ ステータコア
４１ 中心軸
４２ ロータ
４３ ロータ部
Ｕｎ Ｕ相の第ｎ基準ユニット
Ｖｎ Ｖ相の第ｎ基準ユニット
Ｗｎ Ｗ相の第ｎ基準ユニット
Ｇ 上側同心円部
Ｈ 下側同心円部
ＳＡ、ＳＢ スロット内導線部
ＥＡ、ＥＢ 傾斜部
ＦＡ、ＦＢ 水平部
ＪＡ、ＪＢ 折り曲げ部

Claims (5)

1. 平角導線を用いた分布巻きコイルとステータコアとを備えるステータと、中心軸を備えるロータとを有するモータにおいて、
   前記コイルの一端のコイルエンド部が、前記ステータコアのスロット内導線部に対して、前記ロータ側に折り曲げられていること、
   前記一端のコイルエンド部が、前記ステータコアの内周面より前記ロータの軸心側に位置すること、
   前記一端のコイルエンド部、及び他端のコイルエンド部が、複数の前記平角導線をフラットワイズ方向に重ね巻きしたものであること、
   前記一端のコイルエンド部が、同心円状の半円を形成していること、
   前記他端のコイルエンド部が、同心円状の半円を形成していること、
   前記一端のコイルエンド部の前記同心円状の半円の両側に一対の端子が外側に向けて突出していること、
   前記端子は、隣のコイルの端子と、前記ロータの軸心方向で重ね合わされていること、
   を特徴とするモータ。
2. 請求項１に記載するモータにおいて、
   前記一端のコイルエンド部では、隣り合うスロットに配置される複数の前記平角導線が、前記ロータの径方向に重ね合わされていること、
   他端のコイルエンド部では、隣り合うスロットに配置される複数の前記平角導線が、前記ロータの軸心方向に重ね合わされていること、
   を特徴とするモータ。
3. 平角導線を用いた分布巻きコイルを備えるステータと、中心軸を備えるロータとを有するモータのモータ製造方法において、
   前記平角導線を、フラットワイズ部を接触させながら重ね巻きする第１工程と、
   前記分布巻きコイルの一端のコイルエンド部を、スロット内導線部に対して、前記ロータ側に折り曲げる第２工程と、
   前記重ね巻きされた前記平角導線を２つのスロット内導線部を形成するように拡げる第３工程と、を有すること、
   前記第３工程では、一対のスロット内導線部を把持した一対の第１チャック爪と他のスロット内導線部を把持した一対の第２チャック爪とが、中心軸を中心に各別に回転可能に保持されており、前記第１チャック爪が時計回りに回転し、前記第２チャック爪が反時計回りに回転すること、
   を特徴とするモータ製造方法。
4. 請求項３に記載するモータ製造方法において、
   前記分布巻きコイルを、前記ステータのスロットに対して、軸心方向から挿入する第４工程を有すること、
   を特徴とするモータ製造方法。
5. 請求項３または請求項４に記載するモータ製造方法により製造されるモータであって、
   前記コイルの一端のコイルエンド部が、前記ステータコアのスロット内導線に対して、前記ロータ側に折り曲げられていること、
   前記一端のコイルエンド部が、前記ステータコアの内周面より前記ロータの軸心側に位置すること、
   前記一端のコイルエンド部、及び他端のコイルエンド部が、複数の前記平角導線をフラットワイズ方向に重ね巻きしたものであること、
   前記一端のコイルエンド部が、同心円状の半円を形成していること、
   前記他端のコイルエンド部が、同心円状の半円を形成していること、
   を特徴とするモータ。